银河系的银晕竟然不是球对称

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  天文学家原先认为银河系的银晕是球对称,但哈佛·史密松天体物理中心团队经由高精度测量认为并非如此,而是倾斜的橄榄球形,并认为这是由于70到100亿年前银河系与另一个较小的星系碰撞所造成的。

  当时银河系与一个名为盖亚香肠(Gaia-Sausage-Enceladus, GSE)的矮星系碰撞,并将GSE矮星系撕碎,而来自两个星系的恒星形成了围绕星系的银晕,两者之间的相互作用也导致了银晕中的恒星堆积,从而显著的改变了银晕的形状,再加上GSE以一定的角度切入,碰撞也使其倾斜。

  或许有人认为,经过数十亿年银晕会渐渐变成球型,但事实是银晕仍维持原来奇怪的外貌。研究团队认为是因为暗物质在起作用,倾斜的银晕强烈地表示潜藏的暗物质晕也是倾斜的,非球对称的暗物质晕可能会对地球实验室中检测暗物质粒子的能力产生显著影响。如果暗物质晕确实存在倾斜,那么这些神秘物质可能更集中在某些区域,若能找到这些区域,那么当地球在未来穿过它们时,天文学家将有机会检测到与暗物质的相互作用。

  不仅银河系拥有银晕,每个星系都有以暗物质为主的星系晕,虽然我们看不到暗物质,但它为可见物质的分布提供了一个框架,包含星系内的恒星、星团、星云以及银晕中的恒星。研究团队认为要了解银河系的历史,研究银晕是个很好的开始,因此他们主要以盖亚任务(GAIA)所获得的数百万银河系恒星的位置、运动和距离,以及银晕高分辨率光谱巡天观测(H3 Survey)计划资料进行模拟,获得了银晕呈现橄榄球形的成果,而这将有助于他们解决有关银河系天体物理学问题。相关研究成果将发表于《The Astronomical Journal》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

艺术家描绘银河系扭曲、倾斜的银晕。图片来源:Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian
图说:艺术家描绘银河系扭曲、倾斜的银晕。图片来源:Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

艺术家对GSE矮星系碎片的印象。近100亿年前GSE在其早期形成阶段与银河系合并,现在可以在整个银河系和银晕中找到它的碎片。图片来源:ESA
图说:艺术家对GSE矮星系碎片的印象。近100亿年前GSE在其早期形成阶段与银河系合并,现在可以在整个银河系和银晕中找到它的碎片。图片来源:ESA

资料来源:Universe Today

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